利用范德華（vdW）間隙作為離子遷移路徑（類似于鋰離子電池正極材料），能夠改善離子遷移性能。若這些材料同時(shí)具備半導(dǎo)體特性，還能同步控制電子或空穴傳輸。這類材料可用于兼具存儲(chǔ)和半導(dǎo)體特性的憶阻晶體管。然而現(xiàn)有材料依賴晶界等缺陷作為遷移路徑，導(dǎo)致離子遷移能壘和開關(guān)電壓較高。鑒于此，韓國(guó)延世大學(xué)Wooyoung Shim、Aloysius Soon等展示了使用HxNa2-xIn2As3的憶阻晶體管，該材料利用vdW間隙進(jìn)行離子遷移，從而降低離子遷移能壘。
本文要點(diǎn)：
（1）研究證實(shí)，在低對(duì)稱性晶體結(jié)構(gòu)中，由于[010]方向遷移能壘較低，離子更易沿該方向遷移，而[100]方向不發(fā)生遷移，表現(xiàn)出方向依賴性。
（2）這一發(fā)現(xiàn)為識(shí)別半導(dǎo)體材料中的離子遷移提供了關(guān)鍵指導(dǎo)，否則這一現(xiàn)象容易被忽視。利用vdW間隙作為遷移路徑、遷移能壘隨離子運(yùn)動(dòng)方向的變化及其對(duì)低功耗的影響，將成為指導(dǎo)憶阻晶體管材料未來(lái)發(fā)展的重要因素。
T. Kim, J. Won, J. Bae, G. Lee, M. Lee, S. Choi, S. Kim, D. Seo, Y. Cho, T. Kim, B. Kim, H. Choi, B.-K. Yu, J. Kim, S. Park, J. Cheon, J.-Y. Kim, J. Bisquert, A. Soon, W. Shim, Memristive InAs-Based Semiconductors with Anisotropic Ion Transport. Adv. Mater. 2025, 2500056.
https://doi.org/10.1002/adma.202500056
